Форум сантехников - Водоснабжение и Отопление - 8 (912) 66-88-912

[Инженер]

Сила F меняется в зависимости от скорости воды. Причем чем выше скорость, тем меньше эта сила.

[ilu6ka1534_]

Для моей задачи перпускной клапан является упрощенной моделью, отражающей реальный процесс. Речь идет о закачке воды по трубе (скважине) в пористую проницаемую среду через трещину, которая пытается сомкнуться (аналог поршня с пружинкой или клапана). Фактические замеры свойств среды посредством физ.мат аппарата показывают что на вход среды (стенку трещины) подавалось давление оочень существенно меньше чем замерялось в трубе. Потери давления в самой трубе несуществены, это замеренный факт.
Есть две гипотезы.
Моя - что меняется энергия потока при взаимодействии с трещиной, которая пытается сомкнуться, а мешает ей только вода.
Коллеги - что меняется проницаемость среды, из-за деформации, связанной с появлением трещины.

[AllarSAN]

мдаа, вот это Вы загоняетесь.
Вы хоть часть написанного понимаете? И вообще это теоретическая или практическая задача? и для чего?

если это ПЭ труба лопнувшая вдоль вследствии замораживания, то внутренние напряжения могут жостаточно плотно сжать трещину, а трещина будет плотно соприкасаться вследствии способа получения.
При достижении некоторого давления, сила давления на стенки трубы превысит силы внутреннего напряжения, шов разойдется и образуется течь.

[ilu6ka1534_]

Это очень практическая задача, связанная с моей профессиональной деятельностью.

//если это ПЭ труба лопнувшая вдоль вследствии замораживания, то внутренние напряжения могут достаточно плотно сжать трещину, а трещина будет плотно соприкасаться вследствии способа получения.
При достижении некоторого давления, сила давления на стенки трубы превысит силы внутреннего напряжения, шов разойдется и образуется течь.//

Мне очень нравится модель которую Вы описали. Ключевой вопрос на который я ищу ответ:
если отбросить все потери на трение, завихрения, сжатие потоков при схождение к трещине, фильтрационное сопротивление самой трещины и

оставить только внутренние напряжения сжимающие (стремящиеся сомкнуть) трещину

будет ли их взаимодействие с проходящим по трещине потоком снижать его потенциальную энергию, то есть снижать давление в потоке.

Если эта гипотеза верна, то если трещину закрепить в раскрытом состоянии (неважно чем, иголкой, например) то струя выходящая из трещины той же ширины будет иметь бОльшее давление и для фильтрации тех же объемов жидкости в пористую среду можно создавать меньшее давление в трубе.

Уж третий день немножко загоняюсь

[AllarSAN]

струя будет иметь высокую скорость, но не давление.
если струю направить на фильтр.материал, то энергия струи будет гаситься при первичном ударе о материал и окр. среду.
щель выступает в качестве местного сопротивления, редуктора, диафрагмы - давление на выходе будет меньше чем на входе.
если процесс статичный, то энергия(работа) связанная с расширением щели или сжатием можно пренебречь.

[ilu6ka1534_]

Вот не уверен я в этом. Для пэ трубы да.
Представьте другой порядок сил. Труба связана с пластом породы на глубине 3000 метров через перфорированный участок. Обычная нанетательная скважина. Давление на забое 500атм, среднее давление в пласте 250 атм. Под действием закачки в нем образовалась незакрепленная трещина длиной 300 метро ввысотой 20 метров. Горное давление, стремящееся сомкнуть трещину 200 атм на каждую стенку. Расход 200 м3/сут. Уверены ли Вы что пренебречь взаимодействием потока и динамичной трещины? Я - нет.

[AllarSAN]

вы суть проблемы объясните.
вы воду подаете импульсами? если нет и порода фильтрующая. то 500-250=250 атм - избыточное давление которое будет расходоваться на фильтрацию.
и не понял, давление в пласте 250 а на стенки 200 это как?
Вы что гидроразрыв изобретаете?

[ilu6ka1534_]

Спасибо, что пытаетесь вникнуть в проблему, не совсем соответствующую тематике форума.

// вы суть проблемы объясните.//

Еще раз другими словами: часть давления (измеренного) в трубе на входе в коллектор (пористую проницаемую среду) гасится незакрепленной трещиной на входе в коллектор (не путать с фильтрационным сопротивлением/проницаемостью, они тут не причем). Если она будет закреплена эта часть давления гасится не будет. Вот суть моего вопроса-предположения.

//вы воду подаете импульсами? //

Поток стабильный, импульсов нет. Динамика только при раскрытии трещины (несколько секунд), работа - несколько месяцев.

//если нет и порода фильтрующая. то 500-250=250 атм - избыточное давление которое будет расходоваться на фильтрацию.//

Казалось бы. Так должно быть хоть по закону Дарси или Дюпюи. Но материальный баланс (некорректно, но подробнее я не буду расписывать) показывает что давление на входе в коллектор ниже атмосфер на 100 (не 500 а 400). Отсюда предположения, что часть давления расходуется либо на противодействие смыканию тещины либо на преодоление слоя коллектора возле трещины, имеющего контрастное фильтрационное сопротивление из-за деформации.

// и не понял, давление в пласте 250 а на стенки 200 это как?//
Давление флюида в пласте - 250 атм. Горное давление (по сути напряжение твердого тела или стресс по-буржуйски) 400 атм поперек трещины (200 атм на одну стенку). То что вы имели ввиду здесь: "внутренние напряжения могут достаточно плотно сжать трещину."

//Вы что гидроразрыв изобретаете?//
Нет, он уже изобретен 100500 лет назад. Моя трещина и есть результат гидроразрыва. Я хочу чтобы давление создаваемое насосной станцией тратилось на преодоление фильтрационного сопротивления в коллекторе и не тратилось на удержание трещины гидроразрыва раскрытой (если это имеет место) за счет ее искусственного закрепления.

[ilu6ka1534_]

Есть интересная задача из курса гидродинамики (см.ниже).
Как вы думаете давление после резиновой трубки будет меньше чем до нее или такое же?
Я считаю что меньше так как потенциальная энергия тратится на удержание трубки расширенной.
Уберем мы поток и трубка сожмется, даже если там останется неподвижная жидкость с тем же давлением, что до этого было на входе.

[AllarSAN]

ще раз другими словами: часть давления (измеренного) в трубе на входе в коллектор (пористую проницаемую среду) гасится незакрепленной трещиной на входе в коллектор (не путать с фильтрационным сопротивлением/проницаемостью, они тут не причем). Если она будет закреплена эта часть давления гасится не будет. Вот суть моего вопроса-предположения.

еще больше запутали, перед коллектором насос, на насосе 500 а на коллекторе уже 400?

Казалось бы. Так должно быть хоть по закону Дарси или Дюпюи. Но материальный баланс (некорректно, но подробнее я не буду расписывать) показывает что давление на входе в коллектор ниже атмосфер на 100 (не 500 а 400). Отсюда предположения, что часть давления расходуется либо на противодействие смыканию тещины либо на преодоление слоя коллектора возле трещины, имеющего контрастное фильтрационное сопротивление из-за деформации.

материальный баланс это вы закачали 240м3 а вернулось 220м3 вывод20 потерялось.

Н

ет, он уже изобретен 100500 лет назад. Моя трещина и есть результат гидроразрыва. Я хочу чтобы давление создаваемое насосной станцией тратилось на преодоление фильтрационного сопротивления в коллекторе и не тратилось на удержание трещины гидроразрыва раскрытой (если это имеет место) за счет ее искусственного закрепления.

[/quote]
мне кажется что работа на раскрытие тратится при пуске

задачка интересная, но так и не понял объяснения.